Аминокислоты 1

1. Аминокислоты

Аминокислоты
Аминокислотами называются гетерофункиональные
соединения, молекулы которых содержат
одновременно амино- и карбоксильную группу
O
OH
HO
C
H 2N
C
O
C
H
CH3
2-аминопропановая
кислота
аланин
(L,S)
H
C
NH2
CH 3
(D,R)
Почти все α –аминокислоты
природного происхождения L
конфигурации

2.

H2
C
HO
NH 2
CH
O
HO
в организме
C
H2
C
HO
OH
NH 2
CH
O
C
OH
ие
Тирозин
Tyr
Оксифенилаланин
д ег
идр
иро
ван
Диоксифенилаланин
(ДОФА)
O
NH2
O
H2
C CH C
OH
O
(ДОФА-хинон)
I
I
HO
H2
C
O
NH 2
CH
O
C
OH
I
I
тироксин
Недостаток – гипотериоз кретинизм
Избыток – гипертериоз (Базедова болезнь)

3.

1
2
H2N CH2 COOH
H2N
CH COOH
Зам.
Ala
Гликокол
(глицин)
Аланин
Val
Валин
Незам.
Leu
Лейцин
Незам.
Gly
Зам.
CH 3
3
H2 N
CH COOH
CH CH 3
CH 3
4
H2 N
CH COOH
CH 2
CH CH 3
CH 3

4.

5
H2 N
CH COOH
Ile
Изолейцин
Незам.
Asp
Аспаргиновая
кислота
Замен.
Glu
Глутаминовая
кислота
Замен.
Orn
Орнитин
Незам.
CH CH 3
CH 2
CH 3
6
H2 N CH COOH
CH 2
C
O
OH
7
H2 N CH COOH
CH 2
CH 2
C
8
H 2N
O
OH
CH COOH
CH 2
CH 2
CH 2
NH 2

5.

9
H2 N
CH COOH
Lys
Лизин
Незам.
Arg
Аргинин
Замен.
Ser
Серин
Замен.
Cys
Цистеин
Замен.
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
NH 2
10
OH
O
C
H2 H2 H2 H
CH C C C N
NH
C
NH2
NH 2
11
O
H 2N CH C
OH
CH2
OH
12
O
H 2N CH C
CH2
SH
OH

6.

Получение аминокислот
Синтетические методы
α - аминокислоты
1. Аминирование (аминолиз) галогенкарбоновых кислот:
O
Cl CH2 C
O
OH
+ 2NH3
H3N
CH2 C
+ NH4Cl
O
2. Синтез Штреккера-Зелинского:
HCN + NH3
H
H3C C
O
H
+ NH4CN
-H2O
KCN + NH4Cl
H3C C
C
NH 2
N
H
H2O, H+
O
H3C C C
NH 2 OH
АЛАНИН

7.

3. Через малоновый эфир:
O
C
H2C
C
O
H2N
NO+
OC2H5
OC2H5
НИТРОЗИРОВАНИЕ
O
N
O
H C
C
C
O
OC2H5
H2, Ni
OC2H5
Нитрозомалоновый эфир
O
H C
C
C
O
O
O
CH3C
OC 2H5
OC 2H5
Cl
Защита аминогруппы
OC2H 5
O
C
H
Na
CH3C N C
C
O OC2H 5
RBr
Алкилирование
O
OH
C
CH3C
+ C2H5OH + H2N C R
OH
C
O OH
O
O
O
H H C OC2H 5
CH3C N C
C OC2H 5
O
O OC2H 5
O
H C
CH3C N C R
+NaBr
C
O OC2H 5
t0
-CO2
H2N CH R
C
O OH
+ Na
-H+
H2O, H+
-CO2

8.

4. Конденсация с альдегидами эфира нитроуксусной кислоты
O2N
OH H
H3C C C
O
O
H
+H C C
3
C C
H
OC 2H5
H
H2C C
H2 / Ni, P
OH
O
H
H3C C C C
H
OC2H5
NH2
H
O
C
NO2
OC2H5
OH
H
H2O
OH
O
H3C CH CH C
OH
NH2
ТРЕОНИН
НЕЗАМЕНИМАЯ

9. 5. Восстановление оксимов, гидразонов, фенилгидразонов α-кислот

HO N
NH
O
H3C
C
NH2NH2
OH
C
NH
H2
N
O
C
H3C C C
H
O
4
O
OH
H2N N
O
H 3C C C
OH
O
H5
6
H3C C C
OH
N
NHC 6H 5
H2 / Ni
O
H3C CH C
NH2
OH

10.

Синтетическим путем получают рацемическую смесь аминокислот.
1. Разделяют через диастереомеры (самостоятельно).
2. С использованием фермента деацилазы:
O
D, L
H
R C COO-
H3C C
Cl
D, L
NH 3+
HN COCH3
COO ФЕРМЕНТ
+H N
3
H
R C COOH
C
R
L
H
COO+ H
C NH3COCH 3 + CH3COOH
R
D-N-ациламинокислота
Деацилаза катализирует гидролиз только L-конфигурации N-ациламинокислоты

11. Получение β-аминокислот

H 2N CH 2 CH2 COOH
H2C CH COOH + NH 3
H2C CH CN
ГИДРОЛИЗ
H2C CH COOH
+ NH3
H2N CH2 CH2 COOH
γ-аминокислоты специфических способов
получения не имеют.
ω-аминокислоты важны для промышленности.

12. Получение ω-аминокапроновой кислоты

CH3
H2C
CH
CH3
C CH3
H
AlCl3
OH
CH3
COOH
CH3
[O] Mn+2
OH
H2 / Ni
O
[O]
- H3C C CH3
O
N OH
O
H+
Перегруппирвка Бекмана
N
H
Лактам
(капролактам)
NH2OH

13. Свойства аминокислот